Beiträge von Elsbett

Ich finde schon die 17er riesig . Vom Gewicht her sicher kein Problem, der Kona ist nicht so schwer, aber alleine wegen dem Verbrauch andere Räder kaufen lohnt sich bestimmt nicht. Deine Verbräuche sind wohl eher den kalten Temperaturen zu verdanken.

Zitat von Yakamoto

vielen Dank für eure Rückmeldung. Ja ich würde mich sehr über einen eigenen Thread zu Balancing freuen.

Den findest Du nun hier im SX2 Bereich.

Warum dieser Post?

Im Internet kursieren in Foren und Videos quer durch alle Marken öfters veraltete, aufgewärmte oder schlicht falsche Informationen zum Thema Balancing.

Oft liest man, dass für das Zellbalancing eine regelmässige Aufladung auf 100% SOC (State of Charge) nötig ist.

• Ich bin da klar anderer Meinung. Ein modernes BMS (auch das vom Vorgänger-Kona und vom SX2) kann unabhängig vom Ladezustand die Zellspannungen angleichen. Dies kann bei Bedarf sowohl im Ruhezustand, wie auch beim Laden und in Grenzen beim Entladen geschehen. Dies ist auch der wichtigste Satz und die Quintessenz.

Leider ist es nicht einfach, dies hieb- und stichfest zu belegen, das erklärt auch den Wildwuchs an Meinungen. Die Hersteller geben sich meist zugeknöpft, Hyundai/Kia gehört auch dazu. Die in breiter Masse verwendeten Balancer-ICs und Verfahren sind aber bekannt, zusammen mit Nutzererfahrungen lassen sich Rückschlüsse ziehen.

Ich gebe hier also meine Erkenntnisse mal weiter und hoffe ein paar Dinge aufklären zu können. Verzeiht den unglaublich langen Post.

Ich habe diesen im Bereich SX2 erstellt, weil mich schlussendlich interessiert wie es dort gemacht wird. Der SX2 EV ist aber noch zu neu, es gibt kaum zerlegte Akkus. Darum orientiere ich mich bei anderen Fabrikaten sowie dem Vorgänger-Kona und ähnlichen Hyundai/Kia Akkus.

Balancing vs Reichweitenkalibrierung

Oft wird Balancing verwechselt mit Reichweitenkalibrierung. Ab und zu (alle paar Monate) den Akku 100% vollladen, und dann unter 20% leerzufahren hilft dem BMS die Akkukapazität wieder sauber zu bestimmen (Reichweitenkalibrierung). Auch das sehe ich aber kaum nötig bei modernen BMS.

Was ist nun Balancing?

Balancing=Ausgleichen der Spannungsunterschiede von in Serie geschalteten Lithium-Ionen Akkuzellen. Die Synchronhaltung der Spannungen ist sehr wichtig für den sicheren Betrieb des Akkus, und für die Aufrechterhaltung der Gesamtkapazität. Ich konzentriere mich in diesem Post auf Lithium Ionen Akkus mit NMC (Nickel-Mangan-Cobalt) Zellchemie, wie sie im SX2 und auch im Vorgänger verbaut ist.

Balancing-Verfahren

Die zwei grundlegenden Verfahren, passives und aktives Balancing sind hier sehr anschaulich dargestellt (ab Minute 4).

How does a BMS (Battery Management System) work? | Passive & Active cell balancing Explained

#BMS #BatteryManagementSystem #CellBalancingIn this video we will see:0:00 INDEX0:53 cutoff MOSFETs2:23 fuel gauge monitor4:00 Cell voltage monitor / Cell vo...

www.youtube.com

• Passives Balancing
  Zellen mit höherer Spannung werden an die tieferen angeglichen durch gezielte Entladung über Widerstände, welche wiederum durch spezielle Balancer ICs mit MosFET Schaltelementen gesteuert werden im Zusammenspiel mit dem übergeordneten BMS.
  Der Begriff passiv ist daher etwas irreführend. Es sind mehrere Mikrocontroller und Software involviert. Darum sind auch passive Systeme sehr clever, und können bei beliebigem Ladezustand balancen (das macht auch mein Modellbau-Balancer so, während der gesamten Ladedauer)!

• Aktives Balancing
  Hier wird die Energie von Zellen mit höherer Spannung nicht vernichtet, sondern umverteilt, also von stärkeren zu schwächeren Zellen transferiert. Dies ist aufwändiger, aber effektiver. Auch hier gibt es spezielle Balancer-ICs (z.B. LTC3300). Kann sein dass solche Systeme zukünftig an Bedeutung gewinnen.
  
  Wer tagelang lesen will, hier verlinkt eine gute Zusammenfassung von wissenschaftlichen Arbeiten zum Thema.
  
  LGChem und Hyundai haben auch Patente welche aktive Verfahren beschreiben. Zur Nutzung konnte ich nichts herausfinden.

Wie ist das Balancing nun bei den Herstellern konkret umgesetzt?

Stand heute habe ich nur passive Systeme gefunden, auch in neueren Fahrzeugen (wie oben erwähnt können auch diese jederzeit balancieren).

Zuerst kurz der Akkuaufbau.

• 2-4 Akkuzellen (Spannung 3.3 – 4.2V je nach Ladezustand) werden parallelgeschalten zu Zellpacks, diese verhalten sich wie eine einzige grosse Zelle mit gleicher Spannung. Hier ist die Spannung automatisch synchron durch die Verschaltung.
• 4-6 Zellen werden dann in Serie geschalten zu Modulen.
• Mehrere Module werden wiederum in Serie geschalten, was schlussendlich eine Zellenzahl von ca. 96-108 Zellen (400V System), oder 192 Zellen (800V System) ergibt.
• Da nur kleinste Abweichungen korrigiert werden müssen, reichen Balancerströme im mA Bereich aus. Gerade deshalb macht es aber keinen Sinn, erst bei 100% SOC zu balancen, sondern immer wenn Differenzen bestehen. Das BMS kennt auch die geladene / entladene Energiemenge (Wh), und kann so bei jedem SOC (Ladezustand) zusammen mit der Zellspannung den Zustand beurteilen. Kann eine Zelle mehrfach nicht ausreichend balanciert werden, wird eine Fehlermeldung ausgegeben, und das betreffende Akkumodul kann getauscht werden.

Hier nun ein paar Beispiele mit den verwendeten (passiven) Balancer Chips:

• Nissan Leaf: Chip D15110 oder D15112 (Quelle)

• Peugeot Ion, Chevrolet Bolt (ähnlicher Akku wie der Vorgänger-Kona), Mitsubishi Outlander und viele mehr: Chip LTC6802 oder LTC6804 Hier ein Video vom Outlander, welches ab Minute 8 erklärt, wie im Ruhezustand, beim laden oder entladen balanced werden kann.
• Kona (Vorgänger)/Kia Niro EV (1. Gen): Die Chips sind nicht gelabelt, es ist aber vergleichbare passive Technik zu sehen.
• Tesla M3: Chip LTC6813 (Quelle)
• Audi E-tron: Den exakten Chip konnte ich nicht finden. Audi sagt jedoch selber in den Servicemanuals, dass ab 30% SOC das Balancing bei Bedarf erfolgt. Hier auf Github rezitiert und getestet.
  
• Hyundai Ioniq5 / Kia EV6: Chip MAX17845 (ein moderner passiver Zellmonitor/Balancer für bis zu 12 Zellen und Balancerströme bis 150mA pro Zelle) Video vom Akkuaufbau und Modulreparatur
  und hier eine Diskussion wie ein getauschtes Ioniq5 Modul angelernt wird, auf Seite 3 des Posts das Statement, dass der Ioniq5 auch im ausgeschaltenen Zustand versuchte zu balancieren. Eine wichtige Aussage im zitierten Thread scheint mir auch, dass zum anlernen (und balancieren zu den anderen Modulen) keinesfalls auf 100% geladen werden sollte =>also balanciert der Ioniq5 auch bei weniger als 100%.

• Kia Niro EV SG2 (2. Generation): 24 Module, 96 Zellen. BMS Master-Slave, in der Ersatzteilliste sind die selben Balancer Boards aufgeführt wie beim EV6, der wiederum die gleichen wie der Ioniq5 hat.

• Kona SX2 EV Akku 65.4 kWh: Der SX2 ist ziemlich neu, ich habe nur wenige Infos gefunden.
  
  Der Aufbau wird ähnlich sein wie das Modulkonzept vom Ioniq5, Kia EV6 und Kia Niro EV SG2 (2. Generation). Da diese drei alle die gleichen Balancerboards mit 2x MAX17845 benutzen, vermute ich dies auch beim SX2.
  
  Was ich auslesen konnte mit Carscanner:
  108 Zellpacks in Serie, (bestehend aus vermutlich ebenfalls 3 jeweils parallelgeschaltenen Pouch-Zellen). Zellspannung bei 100% Vollladung (effektiv 96.5% im BMS) = 4.16V. Gesamtspannung 108 x 4.16 = 450V.
  
  Aus wie vielen Modulen der Akku gebaut ist konnte ich nicht herausfinden. Es sind 18 Packs im Carscanner aufgelistet, jedoch nur bei 17 wird eine Temperatur angezeigt.
  Der Modulaufbau ist also anders als beim Kia Niro EV SG2.
  
  Carscanner zeigt weiter sämtliche Zellspannungen. Die Darstellungsauflösung ist 20mV (0.02V). Ich konnte im ersten Betriebsjahr nie grössere Zelldrifts als diese 20mV sehen, egal ob beim Laden, beim Entladen, oder im Ruhezustand. Dies obwohl ich nur ca. 4x pro Jahr auf 100% geladen habe. Ein Fehlerzustand liegt erst oberhalb von 60mV vor.
  
  Mein Fazit zum SX2: Die Zellspannungen werden dauernd überwacht und balanced bei Bedarf, egal bei welchem Ladezustand.

Die Updater-Software bereitet doch den Stick selber vor und kopiert alles? Ich würde nicht manuell kopieren wenn Du das noch nie gemacht hast. Falls der Stick im Auto nicht erkannt wird, lies bitte in den von mir verlinkten Beiträgen was dann zu tun ist.

Ja, das ist die alte Software, erst mit Update Juli/August 2024 kam die Mute Funktion für die EV. Anleitungen zum manuellen Update per USB findest Du hier in diesem Thread. Du kannst auch warten bis Du das Update per OTA angeboten bekommst, je nach Fahrprofil kann das aber dauern.

Noch zwei kleine Bitten:

Pack doch deinen Fahrzeugtyp in die Signatur, das verhindert Rückfragen, da wir hier ein gemischtes Forum haben. Kona ist nicht gleich Kona.

Und bitte bemühe Dich, nicht für jede Frage einen neuen Thread aufzumachen, das Thema gibts schon mehrfach, z.B. hier wird das bereits diskutiert, ebenfalls mit Hinweisen wie das Update gemacht werden kann.

Viel Spass mit deinem EV!

Zitat von stucki3b

Also scheint das (nicht) genulle doch keinen Einfluss zu haben auf den Gesamtverbrauch?

Es wurde doch immer gemeint das durch das zurückstellen der Durchschnittsverbrauch sinkt.

Versteh ich richtig, im Kombiinstrument hats drei Verbrauchsanzeigen, aktuelle Fahrt, seit letztem Laden, seit letztem Zurückstellen. Den letzteren hab ich am Tag der Übernahme zurückgestellt, danach bisher nie mehr. Wenn man da nullt, fängt der doch einfach neu an mit zählen und rechnen. Man kann die Arithmetik ja immer hinterfragen, aber zumindest bei mir fand ich die Anzeige immer plausibel.

Tataa! Wir haben unseren neuen Kona jetzt exakt ein Jahr, also Zeit für Jahresverbrauchs-Auswertungen.

KM Stand: 9670 km, Durchschnittsverbrauch 15kWh/100km übers ganze Jahr (Anzeige im Kombiinstrument, die manuelle habe ich nie genullt).

Mitte November war der ø seit Dez 2023 noch 14.5. Wir haben dann im letzten Monat über 1000 km gemacht wegen spezieller Umstände, auch öfters Autobahn, und es war eher kalt (zuweilen gegen 0°C). Dies hat dann Verbräuche generiert 17-21kWh/100 km, welche den Schnitt nun eben etwas nach oben gedrückt haben. Sommerverbräuche ca. 13kWh/100 km.

Fahrprofil:

-Fahrmodus meist Stellung normal, Klima 20-22°C. Fahrgemeinschaft über 2 Generationen, 4-5 FahrerInnen. Niemand gibt sich speziell Mühe sparsam zu fahren, aber alle sind eher defensive Fahrer.

-Extrem viel Kurzstrecke, oft Überland, ab und zu Autobahn. Total Fahrten rund 750, ø Fahrdistanz knapp 13km. Längste Fahrt am Stück rund 300 km.

-Wichtig: Zuhause Einstellhalle, immer ca. 9-10°C auch im Winter.

Ladeprofil:

-Nur auswärts (Ladeinfrastruktur in Siedlung ist beschlossen, Stromanbieter grässlich im Verzug, wird wohl Ende 2025).

-38x AC Laden, 12x DC Laden, meist ca. von 20-90%, 3-4x auf 100% vor längeren Fahrten.

-Längste Distanz bis zum nachladen (Juli): 400 km (100-16%), 300 davon Autobahn, moderate Tempi, Tempomat 115, aber viele Baustellen.

-Die Ladeverluste bei AC hab ich mehrmals ermittelt, übers Jahr kann man hier 10-15% rechnen. AC Laden bei Akkutemp <+10°C generiert mehr Verluste weil die Akkuheizung noch wegfrisst.

Fazit: Ich/wir sind sehr zufrieden . Es heisst ja oft, in den Foren seinen primär Personen unterwegs die Probleme mit ihrem Fahrzeug haben. Trifft auf hier sicher nicht zu. Siehe auch mein Statement im Korinthenkacker-thread.

Zitat von CarDoc_Daniel

Ich traue dem ganzen irgend wie nicht. Denn ich zweifel gerade an dem Phänomen, da das Auto im Schlafmodus ist/war und Werte an Bluelink übermittelt?!?!?!?!

Seltsam.

Alle sagen mir das Fz übermittelt nur wenn er "aufgeweckt ist".

Ok weiter beobachten!!!!

Nicht ganz. Der Kona weckt sich ja selber ca. alle 4h um die Notwendigkeit der Nachladung 12V zu überprüfen, plus die automatische Entnebelung (die ja auch manchmal läuft wenn es feucht ist). Wie die Reihenfolge genau aussieht, weiss ich auch nicht, nehme an er macht die Prüfungen zuerst nur auf dem 12V Kreis, erst wenn Nachladung nötig ist, wirft der das HV Relais an und lädt nach. Und wenn der HV Kreis an ist, übermittelt er natürlich Daten. Natürlich auch bei jeder Bluelink Abfrage am Handy (wenn connected steht). Es gibt weiter noch den Tiefschlafmodus (mehrwöchiges stehen), der ist hier aber irrelevant.

Zitat von taurui

Ich habe mich heute an die Wallbox von einem Kumpel angeschlossen (11kW).

Mein Fahrzeug war auf 50%, ich wollte auf 90% aufladen. Beim 65kWh Akku wären diese 40% also etwa 26kWh, mit einer 11kW Wallbox also 2,5 Stunden Ladung.

Tatsächlich wurde mir in Bluelink auch 10,9kW Ladeleistung angezeigt, aber ... 3,5 Stunden Ladung?

So lange hat es dann auch gedauert - denn schließlich wurden mir 35kWh (laut App der Wallbox) in den Kona geladen.

Das wäre ein Ladeverlust von 35% ! Was zur Hölle?

Wir haben den Kona SX2 electric jetzt genau 1 Jahr, und die Ladeverluste habe ich mir immer angesehen. Ich kann dich insofern beruhigen, dass der Kona eine solide Ladetechnik hat, die Verluste sind im Rahmen dessen was andere Fabrikate auch haben. Jeder Hersteller hat seine eigenen Vor- und Nachteile in speziellen Betriebssituationen, im Schnitt kochen alle mit Wasser.
Beim EV musst Du in Jahresdurchschnitten denken. Wenn Du nicht im hohen Norden wohnst, sind sehr kalte Tage doch im Jahresschnitt eher selten, das nivelliert sich aus.

Bei Aussentemperaturen (bzw Akkutemperaturen) von >+10°C kannst Du beim AC Laden Verluste erwarten im Bereich 8-15% (DC laden ist effizienter). Angezeigt wird im Auto immer die aufgenommene Leistung, nicht das was in den Akku geht.

Im Winter sieht das tatsächlich etwas anders aus.

Bei <+10°C (massgebend ist die Akkutemperatur) wirft der Kona die Akkuheizung an zum Laden. Am Anfang schluckt die 6kw, in den Akku gehen also nur knapp 5kW bei 11kW AC. Er heizt dann bis der Akku 20°C hat, dann hält er ihn zwischen 16 und 20°C für die Ladung. Durch das Laden wird der Akku auch erwärmt, meistens braucht er die Heizung im Verlauf der Ladung dann nicht mehr. Besonders schlimm ist im Winter nur kurz AC anstecken, das ist sehr ineffient. Effizienter ist im Winter DC-Laden mit ca. 50kw, da fällt die Heizung weniger ins Gewicht.

Du findest zum Thema Ladeverluste viele Beiträge hier im Forum.

Interessant sind auch die Messungen von Biörn Nyland:

Hyundai Kona vs VW ID.4 charging loss

Zitat von Yakamoto

Einige BMS können das Balancieren aber auch eigenständig unter den Zellen ohne dass geladen wird. Es soll eine Art "Angleichung per Umverteilung" stattfinden. Habe dazu aber noch keine konkrete Erläuterung im Netz oder Literatur gefunden!

Wenn wer dazu was hat und preisgeben möchte...

Ich werde gelegentlich einen separaten Thread eröffnen zu diesem Thema. Hier geht es um Ladeplanung. Wollte im ersten Post primär klarstellen, dass Balancing nicht das gleiche ist wie Reichweitenkalibrierung.
Muss aber zuerst halbwegs belastbare Informationen zur aktuellen Situation von Balancing in EVs zusammentragen. Leider kursieren hier viele veraltete, aufgewärmte, oder schlicht falsche Informationen. Und die Hersteller (besonders Hyundai) geben sich meist zugeknöpft.